Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
「人口減および低炭素社会への移行に対応した資源循環施設の更新と技術選択」のモデル検討に関する第2回意見交換会

西宮市西部総合処理センター見学会

## 更新·補修·点檢

ごみ処理・発電が滞りなく行えるように、機器の重要度を考慮して計画

定期的にメーカーまたは専門業者に調整・分解点検・計測・パッキン等の主要でない消耗部品の交換を行う。点検結果は年度以降の整備計画の目安となる。（人件費が主体）

法定点検：電気事業法・労働安全基準法・計量法等で定められた点検

補修（修繕、OH）

機器を分解し、主要な消耗部品を取り替える（部品費が主体）。補修：点検結果等から計画的に実施。比較的大規模なもの。

修繕：不規則に現れる比較的小規模のもの。

OH（オーバーホール）：定期的に行われる分解修理

· 更新

基幹的設備等、機器全体を新替。

## 西部総合処理センター焼却フロー

## 投入扉油压装置

• 補修（軽微な補修）

油圧シリンダー分解修理・オイル交換等

## ごみクレーンバケット

バケット更新

## ごみクレーンモーター

モーター更新

## ボイラー定期点検

・ボイラドラム点検

## ボイラー定期点検

・ボイラチューブ清掃

清掃前

清掃後

ボイラー水冷壁管は、既設チューブに直接溶射（現地作業）が可能です。（写真参照）
## ボイラー定期点検

· 火格子／灰押出機 点検・整備

## 耐火物補修

・1炉あたり、170m²中、毎年40～60m²補修

## 排ガス再加熱器更新

## • 熱交換器更新

## 電気計装設備更新

• DCS更新

·低压動力盤部品更新

## 耐火物補修

• 耐火物補修 66m²補修（平成20年度1号炉）

## 触媒脱硝反応塔

## 触媒更新

## 蒸気タービン発電機定期点検

・電気事業法による法定点検(4年毎)
# 都市ごみ焼却施設における熱回収技術

平成23年3月7日

## AGENDA

☐ 都市ごみ焼却炉とは？

☐ 熱回収施設の市場

更新需要（基幹改良、延命化改良）

☐都市ごみ焼却炉における低炭素社会対応技術

➢エネルギー回収

➢省エネルギー対策

☐延命化対策の評価

平成23年3月7日

## 熱回収施設の市場

## 更新需要（基幹改良、延命化改良）

☐ 廃止時の共用年数は20～25年

☐ 稼動後21年以上経過している施設は、平成18年度末現在で330施設（28%）

更新を検討すべき段階にある

しかし

財源不足により延命化遅択か？

球鞋年款	电脑款	颜色（%）	调节
5年以下	93	8
6~10年	240	20
11~15年	286	24
16~20年	225	19
21~25年	154	13
26~30年	115	10
31年以上	61	5
合计	1,174	100

都市ごみ焼却炉における低炭素社会対応技術

## 都市こみ焼却炉とは？

ごみ処理の流れ

## 都市ごみ焼却炉とは？

燃焼装置・ボイラ

都市ごみ焼却炉における低炭素社会対応技術

都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 熱回収率の向上

① 廃熱ポイラの設置

<改良前>

☐ 建屋満上げ、建築補強、引棟建設が必要な場合あり

☐ 適用法令への準拠、有資格者の配置

☐ 地域電力会社との協議（売電する場合）
## 熱図収施設の市場

都市こみ焼囲炉とは?

ろ過式集じん器

## 都市ごみ焼却炉とは？

## 湿式有害ガス除去装置

## 都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 熱回收率の向上

☐ 放熱損失の低減

☐ 排ガス持出熱量の低減

➢ ポイラ出口温度の低温化 → 節炭器による積極的な熱回収

➢ 排ガス量削減 → 低空気比燃焼

平成23年3月7日

## 都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 熱回収率の向上

## ② 節炭器による積極的な熱回収

## ③ 低空氮比燃烧

空复比	死端端功率
向上结果	端号
1.8→1.4	0.5pt

## 熱収施設の市場

## 都市ごみ焼却炉 — 今後の予測 —

## 都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 電気への変換・効率向上

## ① 高温高压ポイラの採用

## ② タービン排気圧力の真空

発電端効率 2.5pt程度向

## 都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 電気への変換・効率向上

☐ 余剰蒸気量の確認

☐ 適用法令への準規、有資格者の配置

☐ 地域電力会社との協議（売電する場合）
平成23年3月7日

都市こみ焼却炉におけるエネルギー回収

電気への変換・効率向上

④ 蒸気タビンのシステム効率向上

都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## プロセスでの熱消費削減

① 脱硝用触媒の運転温度低温化

## 延命化対策の評価 その1

## FS検討条件

☐ 共用期間 50年

☐ 単純延命化のケース

建設当初からの仕様を変更することなく、適宜、設備更新を行いながら、50年間運用する

□ CO_{2}削減項目を付加した延命化のケース

竣工後31年目にCO_{2}削減効果の高い判断される設備更新を行い、50年間運用する

□ 对象工场

➢形式

ストーカ炉

>燃焼ガス冷却方式

▶ 施設規模

廃熱ポイラ（STGなし）

➢処理フロー

300t/日（150t/日×2炉）

炉/ポイラ→GAH→ガス冷却室→減温塔→過式集器→IDF→煙突

平成23年3月7日

## 延命化対策の評価 その1

## 単純延命化メニュ

項目	工事費(百万円)	計量
受入供給設備	投入原更料已为クレーン本体更新 など	120
燃焼設備	燃焼装備更新 焼火物質更新・焼釋 など	630
燃焼打え弁設備	ボイラ水管更新 耐火材更新・精錬 など	870
透風設備	透風機更新 空気予熱機更新 など	300
広出し設備	憐滾広出水機更新 広ヒーン本体更新 など	120
圧阻化設備	圧阻機更新	180
電気設備	受安電機更新 耐電動更新 など	270
計費設備	DCS更新 など	480
その他	商品タンク機更新 焼明站率比 など	300
計	3,000

都中しめ焼却炉にふけるエネルギー回収プロセスでの熱消費削減

② 乾式排ガス処理設備の採用

都市ごみ焼却炉におけるエネルギー回収

## 低温廃熱の回収

① 余熱回収装置の能力増強

☐ 熱供給先の開拓が前提

平成23年3月7日

延命化対策の評価 その1

CO_{2}削減項目を付加した延命化メニュー

項目	CO2増減(t-CO2/年)	工事費(百万円)	誤減メリット(百万円/年)	单輔回收年費(年)	書号
タービン増設	4,700kW	18,313	2,850	225.6	12.6
燃料転換	灯油から移動スペース	18	20	9.7	2.1
通転方法改善	コンペア増強転換	33	1	0.4	2.5
イン/パ-タ化	FDF	118	27	1.6	16.9
その他	高効率電動輔助用	28	4	0.4	10.0
ビット輔助変化	9	0.2	0.1	2.0
変化輔助変化	17	3	0.2	15.0
計	18,636	2,905	238.0	12.2

## 延命化対策の評価 その1

## 經濟性評価(20年間)

CO_{2}削減項目を付加した場合、約29億円の費用増加となるが、20年間で約48億円のメリットがあるので、付加分の費用回収は可能

## ☐ 懸念事項

BT主任技術者が必要

➢ 売鶯単価の変動により、期待されるメリットの変動リスクあり

➢建物の健全性の確認が必要
都市ごみ焼却炉における省エネルギー対策

## 化石燃料削减

① 全連続運転への変更

☐ 運転人員の増加

☐ 周辺住民の理解

早成23年3月7日

都市ごみ焼却师における省エネルギー対策

## 消費電力削減

## ① 烧却能力回復

☐ 排ガス量増加 → 環境影響評価とあわせた改良計画の検討が必要

平成23年3月7日

## 延命化対策の評価 その2

## FS検討条件

□ 共用期間 50年

☐ 延命化のケース

建設当初からの仕様を変更することなく、適宜、設備更新を行いながら、50年間運用する

☐ 新規工場建設のケース

竣工後25年目に既存工場を廃止・解体したのちに、既設工場と同規模の新工場を建設し、建設後25年間運用する

☐ 対象工場

➤ 形式

➤ 燃焼ガス冷却方式

➤ 施設規模

➤ タービン出力

ストーカア

廃熱ボイラ

600t/日（300t/日×2炉）

2,750kW

早成23年3月7日

## 延命化対策の評価 その2

## 評価結果

项目	单位	原款提价	新价提价	保价
原款分	新款分
原款规模	t/日	600	600	600
净现出力	kW	2,750	2,750	14,000
净资能力	kW	2,600	2,600	6,800
源配日数	日/年	300	300	300
共用期数	年	50	25	25
费用	净收入	百万/年	8	8	386	完整率面7.44/kWh
保款费	百万/年	8,000	8,000	27,880
保全额预算	百万/年	240	240	836	对增投资3%/年
解体费	百万/年	-	1,200	-
小计	百万/年	19,598	14,999	39,148
54,147
CO2减排量	t-CO2	19,170	9,585	460,080	排出浓度0.355kg-CO2/kWh

## 都市ごみ焼却炉における省エネルギー対策

## 消費電力削減

プラント機器

➢インパーター制御の採用

➢高効率電動機の採用

➢高効率変圧器の採用

☐ 建築設備

> 空調換気方式の変更

☐ 自然換気の採用

☐ 蓄熱空調方式の採用

> 照明設備の変更

☐ 諸室への大型照明の採用

☐ 人感センサーの採用による点灯制御

平成23年3月7日

延命化対策の評価 その1

## CO₂削減項目を付加した延命化の手法と適用範囲

過程化並行性	無放放模式(1/日)	無放放方式方式	無放放動動率(1/年)
≤100	800～900	1000	≤100	水濺差	5～10	10～30	30	30
開放放射	少一卍射点の濺化比	○	○	○	○	○	○	○
設置面平な可与不可の変更	○(～100)	○	○	○	○	○
水濺割新の卍卍卍	○	○	○	○	○
設置-銷售量	少一卍卍卍	○	○	○	○	○	○
少一卍卍卍	○	○	○	○	○	○	○
少一卍卍卍	○	○	○	○	○	○	○
低濺高除利用	○	○	○	○	○	○	○
温煙化卍卍卍の平衡	○	○	○	○	○	○	○
自動工業の卍卍卍	○	○	○	○	○
スーパーの卍卍卍の入	○	○	○	○	○	○
自動高除運営の常な運営	○	○	○	○	○	○	○
時期(1～3年)の照料和	○	○	○	○	○	○	○
開放通量	高度使用量の濺	○	○	○	○	○	○	○
閉锁単卍卍の濺	○	○	○	○	○	○	○
その他	フラス、のプラスの卍卍卍	○	○	○	○	○	○	○
高帯単卍卍の卍卍卍	○	○	○	○	○	○	○
コラス(1～6年)の照料和	○	○	○	○	○	○	○
##

循環型社会におけるごみ処理について

～焼却施設更新と高効率発電設備への対応～

## 目次

1.ごみ処理の歴史

2.ごみ処理施設の最近の動向

3.基幹改良CO_{2}削減について

4.高効率発電設備について

5.これからのごみ処理について

### 1. ごみ処理の歴史~時代の変

◆時代の変遷とごみ処理技術

1960	1970	1980	1990	2000	2010
初号機	●ボイラ・発電	●反溶融	●ダイナシ頻対策実機適用	●バイオカス化技術	●新世代スーカ
●国内初の連続処理施設
開発着手	●反溶融●ダイナシ頻対策
海外実積(当社)	●米国	●台湾	●中国	●UK

の技術・実績

②ごみ処理施設選定評価と契約方式：総合評価、DBO、O&M

### 2. ごみ処理施設最近の動向～ストックス～ライン

ごみ処理施設供用年数

ごみ処理施設の廃止時供用年数は約64%が21年以上約33%が26年以上
2. LCC(ライフサイクルコスト)の変化

ごみ処理量の推移

### 2. ごみ処理施設の最近の動向

廃棄物処理施設整備計画（平成20年3月25日開繕決定）

廃棄物処理施設整備計画のポイント

## 廃棄物処理施設整備の重点、効果的かつ効率的実施

(1) 市町村の一般廃棄物処理システムの3R化改革

(5) 地域住民等の理解と協力の確保

(3) 廃棄物系バイオマスの利活用の推進

(4) 効率的な事業の実施

(2) 地球温暖化防止にも配慮した廃棄物処理施設の整備

(6) 廃棄物処理施設の長寿命化・延命化

(7) 災害対策

(8) 入札及び契約の適正化

3R

1. Reduce (1) 귀족

→ 귀족의 육生

2. Reuse (1) 귀족

→ 귀족

3. Recycle (1) サイクル

→ 귀족

4. 再生利用

### 2. ごみ処理施設最近の動向 ~ CO₂ 排出量用

## ①温室効果ガス(CO₂)排出量削減

### 2. ごみ処理施設最近の動向 ~ ストレスマスキーシェフ

### 1. 性能劣化曲線と管理水準

機能診断により実化予測を行い、機能保全対策を行うことで性能水準の固儀(向上)を固る。

ストックマネージメントの活用によりライフサイクルコストの低減を固る。

### 2. ごみ処理施設最近の動向

廃棄物処理施設のストックマネージメントにおけるPDCAサイクル

### 2. ごみ処理施設の最近の動向～交付金～

循環型社会形成推進交付金 - 環境省

市町村において、乗物の3Rを組合的に推進するため、区域的かつ総合的に物理・リサイクル施設整備を計画

## 交付对象施設

マリアルリサイクル推進施設

(不燃物、プラスチック等の资源化施設、ストックヤーザ)

工工ルチ一回吸進流転

有性性物推進施設

(L生み出しの资源化施設)

净化

・各段分

・原転の薬物物理施設の基盤の重置改良業

・薬物物理施設に応募の基盤を変更する事業

米平成22年度よりごお応募が始まるのは、原転理施設を対象とする基盤の設備改良（基礎改良）が加わった。

### 2. ごみ処理施設の最近の動向 ~交付金

## 交付率

交付対象経費の1/3。ただし、高効率ごみ労働施設等の一部の先進的な施設については1/2（労働効率23%以上に相当するごみ労働施設新設工事について1/2を付。交付率を1/2とするメニューは平成25年度までの時限指摘）

## 交付金1/2のごみ焼却施設新設工事児専効率

排胶顺接（t/日）	排胶功率（%）
100以下	12
100超、150以下	14
150超、200以下	15.5
200超、300以下	17
300超、450以下	18.5
450超、600以下	20
600超、800以下	21
800超、1000以下	22
1000超、1400以下	23
1400超、1800以下	24
1800超	25

## 交付金1/2の高効率感覚図収施設

メタン国吸ガス発生率：150m³N₁以上

メタン固吸ガス発生量：3,000 m² 以上

メタン発酵焼きとその絶のごみ焼出行う施設

（但し、発電効率または、無固収率10%以上のものに賑る。）と組み切せた方式（メタンガス化能の効率を求め、無固収率が10%以上ものに賑る。）
ポイラ耐久性向上策

### 2. ごみ処理施設の最近の動向～交付金～

F：施設の化石燃料使用によるCO2排出量

EN：発電及び場外熱供給によるCO2排出削減量

### 3. 基幹改良CO_{2}削減について一剤手法例

《発電出力等を増強する手法》

1. 蒸気タービン設計点の見直し

2. 蒸気使用先の見直し →

## 《電力使用量等を削減する手法》

1. インパータの活用と電源回生→

2. 機器の統廃合 →

3. 高効率機器の採用 →

### 3. 基幹改良 CO₂ 削減について ~ 温度化防止対策

延命化施設に対する温暖化防止対策手法の例

流化剂等效法	液相倾度（U/B）	密级加入冷却方式	残余补液期静压年龄（年）
≤180	100～950	505℃	#×	水稠料	9～10	12～39	30℃
熔融胶料	タービン胶料の表現化	0	0	0	0	0
逆流流不可与不可（变更）	0（～200）	0	0	0	0
水喷射保护（水分子化）	0	0	0
タービン橡胶	0	0	0	0
タービン排焦压（真实密度改善）	0	0	0	0	0
タービン定常压力增大	0	0	0	0	0
胶料-除蜡胶布	低温液热粘剂	0	0	0	0	0
低温液热粘剂	0	0	0	0	0
20～1℃～20℃不使用	0	0	0	0	0
助熔/1～1℃～20℃用熔入	0	0	0	0	0
助熔/1～1℃～20℃用熔入	0	0	0	0	0
运送容量	热表温度用差减	0	0	0	0	0	0
熔炼表量-负实装数	0	0	0	0	0
その地	20℃～20℃の20℃～40℃	0	0	0	0	0
高浓功率电力（按用量）	0	0	0	0	0
20℃～20℃の20℃用粘	0	0	0	0	0

1 場設の竣工地点（新設）は、または大規模改修に配慮する方が涉及的な事例

1 イニシャル・ランニングの正確な意図的な事例

出典：制能研究図，管理型社会形成に向けてのか能成のニューアルモデル図に登する巻目年10月

《蒸気タービン設計点の見直し例》

年間合計CO2掛出量
(有/减/放/放)	①年間最需量力是(2000)出量(演出依数:0.439g=CO2/kPa)	②年間最需量力大使用量(2000)出量(演出依数:2.69g=CO2/kPa)	CO2掛出量(kg)
入入使用量[m³/s]
立上/立時
立下/立時
道束/道程料
計
CO2傾出量(kg)
(演出依数:0.439g=CO2/kPa)
(演出依数:0.439g=CO2/kPa)
CO2傾出量(kg)
(演出依数:0.439g=CO2/kPa)
CO2傾出量(kg)
(演出依数:0.439g=CO2/kPa

4. 高効率発電設備について ~計画例(2)

4. 高効率発電設備について ~計画事例(2)

4. 高効率発電設備について～計画事例（2）～
3.基幹改良CO_{2}削減について～新股炉と大規模改修の比較

新設炉	大規模改修
費用	△
延命化と比較して高価	○
新設と比較して安価
建設用地	△
新規用地取得が必要	○
現状の用地を使用
ごみ処理	○
建設期間中も総績して
ごみ処理が行える	△
改修期間中のごみ処理に
影響がなる場合がある
熟利用の増強	○
基本的に行える	△
部分的に行える
官庁申請	△
環境アセス、設置重等が必要	○
環境アセス、設置重等が不要または阻礙
アセスのみでよい場合がある
交付金	○
働働率に応じ1/2～1/3	△(部分交付)
エネルギー回収能力増強工事に1/3
CO₂排出量削減率に応じ1/2～1/3

4. 高効率発電設備について～計画事項(1)

### 4. 高効率発電設備について

より多くの熱を、より効率よく回収し、効率よく電気に変換

発電効率向上に係る技術的要素・施策	発電効率向上効果	発電効率比較条件
熱回収能力の強化	低温エコ・マイザ	1%	ポイラロロ排がス温度250℃→190℃
低空気比熾焼	0.5%	300℃/日 焼焼空気比1.8→1.4
蒸気の効率的利用	低温股硝酸錬	1～1.5%	触媒入口排がス温度210℃→185℃(再加熱なし) 浓白煤防止の運用停止との組み合わせ
高効率乾式排ガス処理	3%	湿式排ガス処理→高効率乾式処理
白煤防止設定なし・運用停止	0.4%	白煤防止条件：5℃、60%→条件なし
排水クローズドンステムの挙入なし	1%	ポイラロロ排がス温度250℃→190℃
蒸気タービンシステムの効率向上	高温高圧ポイラ	1.5～2.5%	蒸気条件：3MPa×300℃→4MPa×400℃
抽気氫水タービン	0.5%	各加熱熱源→タービン抽気
水冷式氫水器	2.5%	タービン氫压力-76kPa→-94kPa

4. 高効率発電設備について～計画事例(1)～

発電出力・発電効率

项目	单位	高宽二分	高率二分	高宽
低位爬器盘	kJ/kg	14.800	10.900
斜壁出力	kW	22.780	17.200
斜壁功率	W	22.2	22.7

専用効率20%以上

2炉運転時-基準ごみ以上

全外気温条件(35℃含む)

4. 高効率発電設備について～計画事例(2)～

4. 高効率発電設備について～再生自動エンジンの利用

再生エネルギーの有効利用・自動エネルギー利用

### 4. 高効率発電設備について～再生自動車の単位利用
### 5. これからのごみ処理について

1）長期エネルギー需給見通しによると

2005年度の廃棄物発電総量（一般廃棄物+産業廃棄物）：223万kwで

2020年見通：363万（最大導入ケース）

2030年見通：440万（最大導入）

（「総合資源エネルギー調査会需給部会，2009年8月）を引用）

潜在能力として

一般廃棄物：高効率・基幹改良で250万kw

産業廃棄物：200～250万kw あると言われており今後の導入が期待される。

2）エネルギーの有効利用

- 自然エネルギー・都市排熱の利用

下水処理水・河川水の水冷熱源としての利用

太陽熱・地中熱利用

- 低温排熱の回収

- パイナリー発電、吸収ヒートポンプ、熱電素子

- 設備・機器の高効率化

高効率な機器と設備規模にマッチした機器容量選定

次世代省エネルギー技術(デバイス技術他)

システムソリューションによる最適化運転

### 5. これからのごみ処理について

これからのごみ処理に求められるもの

3Rの推進(ごみの発生抑制、再使用、再生利用)

☑ 地球温暖化防止: CO₂排出量削減への取組

☑ 長寿命化・延命化による施設の有効な活用
排ガス処理装置で排ガス中の有害物質を除去

破碎工場(Crushing Plant)
110914 德卸针面（八槽时，若圈受入）xls

理建局 日明工

平成23年度 日明工場 焼却計画予定表

2012/2/28日
## 廃棄物焼却による熟回収と発電技術に関するワークショップ

シャフト炉式ガス化溶融炉による

熱回収と高効率発電技術

## 目次

1. シャフト炉式ガス化溶融炉

1) シャフト炉の特徴

2) コークスの効能

2. 多様なごみの溶融による資源化

1) シャフト炉を用いたごみ処理コンセプト

2) リサイクル残渣、災害ごみへの対応

3. 高效率亮电

4. 熟利用

## コークスの効能

熱源として、高温を容易に実現

済けにくいごみ（=触点が高いもの）まで

安定に触れるので、多様なごみ処理が可能。

スラグを無害化（還元剤としての機能）

炉内を融煉の状態に保つため、

有害な重金属が塩化物として蒸発・軽散し、

スラグに溶けこまない。

## コークス使用量削減の経緯

## シャフト炉式ガス化溶融炉の構造と特長

2012/3/12

## 溶融物の有効利用

## 目次

1. シャフト炉式ガス化溶融炉

1) シャフト炉の特徴

2) コークスの効能

2. 多様なごみの溶融による資源化

1) シャフト炉を用いたごみ処理コンセプト

2) リサイクル残渣、災害ごみへの対応

3. 高效率発電

4. 酷利用
シャフト炉式ガス化溶融炉によるごみ処理のコンセプト

シャフト炉式ガス化溶融炉钠入実積

2012/3/12

岩手沿岸南部広域環境組合標 賃害ごみ処理状況

貨客ごみの処理にも貢献

平成16年度

岩手沿岸南部広域環境組合樣 震災後状況

こののの調整	無度の格	無量の格	無山の格	無度の格	無度の格	无量の格	无量の格
可捨 こん	0	0	0	0	0	0	0
不捨 ・無大こん	-	0	0	0	0	0	-
リサイクル格濃	0	0	-	0	0	-	0
下水・し徴の格	0	0	-	0	0	0	-
無度の格	-	-	-	0	-	0	-
無量の格	-	-	0	-	0	-	-
无量の格	0	-	0	-	0	-	-
A G R	-	-	-	-	-	-	0
内 き 駒	-	-	0	-	-	-	-

## 目次

1. シャフト炉式ガス化溶融炉

1) シャフト炉の特徴

2) コークスの効能

2. 多様なごみの溶融による資源化

1) シャフト炉を用いたごみ処理コンセプト

2) リサイクル残渣、災害ごみへの対応

3. 高功率充电

4. 熟利用

## こみ処理施設（熟収施設）における余熱利用の現状

余熟利用無しの施設は、約3割のままで推移。

発電付きの施設は、12→24%程度と10年間で割合としては倍増も、十分とは置えない。
## 堯電効率向上策

## 発電効率の定義

免電効率 = $ \frac{免電出力}{投入エネルギー（ごみ＋外部燃料）} $ (%)

= 熟図収率 × 蒸気利用率 × 発電システム効率

これらの項目に影響を与える因子＝発電効率へ影響を与える因子

2012/3/12

## 発電効率に及ぼす各因子の定量的評価

## 検討の前提

> 施設規模 200 t/炉×2 炉

＞ ごみ質 水分 = 47%

可燃分 = 44%

灰分 = 9%

低位発熱量 = 2.200 kcal/kg

> ボイラ条件 41ata×400℃

> 排ガス循環なし

白煙防止装置なし

## ボイラ腐食に対する優位性

## ◆ 高温腐食に対する当社プロセスの優位性

当社プロセス：副食材（石灰石）とHClがポイラ前で反応・除去。

説来境却方式と比し排ガス中HCl温度が低く、高温同食が起りにくい。

$ CaCO_{3} \rightarrow CaO + CO_{2} $

$ CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O $

石灰石による中和反応

当社廃定例	從來繞却方式
はいにん	g/Nm^{3}	3	5
置棄酸化物	ppm	160	200
塩化水憑	ppm	200	400～1000

（延来型2-护剛電等高功率化技術時/H3～11年）高温高食はス中H温度の0.576重比例当社プロセス/啓社プロセス=$\left[\frac{200}{400-1.000}\right]^{0.036}=0.4\sim0.7$

2012/3/12

## 発電効率に及ぼす各因子の定量的評価

## 檢討項目

① 排ガス循環

② 低空氮比燃烧（ $ O_{2}=8\%\） $ \Rightarrow $ 7%）

③ 低温触媒の採用（排ガス再過熱器の廃止）

④ エコノマイザー増強

ボイラ出口温度 200℃⇒185℃

ろ過式集塵器高温化 $160^{\circ}\mathrm{C}\Rightarrow185^{\circ}\mathrm{C}$

⑤ ポイラ高温高圧化（41ata×400℃）

$ \Rightarrow 61 $ a t a $ \times $ 450 $ ^{\circ} $ C

⑥ 水冷式復水器の採用（0.18⇒0.06ata）

## 発電効率に及ぼす各因子の定量的評価
2012/3/12

周边施設での熱利用ニーズ 利用影響と必要熱量

## 従来型熱供給と蓄熱輸送システム

2012/3/12

ご清聴ありがとうございました
廃棄物焼却による熱回収と発電技術

平成24年3月13日

## 目次

1. 廃棄物処理施設における熟回収

2. 大規模改修時のエネルギー回収の高度化

3. 高効率発電技術

4. 熱需要一体化による焼却熱回收利用技術

5. 高効率熱回収の課題

### 1. 廃棄物処理施設における熱回収

## 3 ) 発電効率向上に係る技術的要素・施策と向上効果

発電熱界向上に伝統技術的要素・直電	発電動率向上効果	発電熱率比効果条件
热固收能力の能化	①低温エコマイツ	1%	イイラ出力が減少温度200℃～190℃
②低空気比能縮	0.5%	300℃/日 燃焼空気比1.8～1.4
直電の効率的利用	①低温熱線転転	1～1.5%	熱線人口が減少温度210℃～185℃(高加紹なし) 温の増動の大増の減用停止の合総せ
②高効率転転が入相増	2%	温の増動大増増→高効率転転が増
③高効度効率の増加なし 50%以上増加増大増	0.40%	白増転転大増増：5℃、80%～条件なし
④低温エコマイツの盛入なし	1%	エイラ出力が減少温度290℃～180℃
直電タピンシスナの増加上	①高温高圧の4%	1.5～2.5%	直電図図：3MPaG＝300℃～4MPaG＝400℃
②低空気比能増大増	0.5%	販売貿易熱圧高効率転転大増
③水冷圧度水転	2.5%	300℃～500℃圧力～900Pa～980Pa

は、美しく、美しい美しさを感じること。

## 大規模改修時のエネルギー回収の高度化

## 1 ) 廃棄物処理施設の現状

建設後16年以上経過した施設は全体の約5割、21年以上経過した施設は全施設数の約3割に違する。

30年以上稼助している施設も80近く現存する。（40年以上稼助の施設も多い。）

→これらの施設のほとんどは、施設の更新ないし延命化措置が必要な段階を迎えているものと推察される。

### 1. 廃棄物処理施設における熱回収

## 1 ) ストーカ式焼却炉のフロー

### 1. 廃棄物処理施設における熱回収

## 2 ) 熟回收システムの概要・フロー

* 掛がるとの水・蒸気との熱交換により掛ガスを冷却し

(850℃以上→230℃) その熱を蒸気として回収・余熱利用

## 大规模改修時のエネルギー回収の高度化

## 2 )ストックマネジメントによる予防保全

## ストックマネジメントとは

廃棄物処理施設に求められる性能水準を保ちつつ長寿命化を図り、ライフサイクルコストを低減するための技術体系および管理手法の総称

### 2. 大規模改修時のエネルキー回収の高度化

## 3 ) 基幹的設備改良事業の交付要件

## ·延命化計画の策定

証由化封のは地放の性前を具期にわたり持するには、通切な地放の保全計画の用にすることが重要であるが、それでもな生じる性能の地下に対して必要となる基料的保備・補助の更新を通じて特に二封の二封の二封によると、施設全複合をする計画。

·施設保全計画

施設保全計画は施設の性前を具期に维持していくために、分束的一定期的に行う维持・補助で一つの収集・整備が保全方式の固定が補助管理基準の設定・適用が設備・補助の応化・成績・営業の予測等の作業計画

## ·長弁命化計画

証明化封証・現貨保金折返、また、自証律の作業上では、その証明型社会制成地域証明の定義は変更が必要。基幹改良CO2削減率

基料收具 CO₂ 削減率 (%) = $ \frac{基料收息事業に伴う CO₂ 構出削減量 (1-CO₂/年)}{基料收息損益の施設全体 CO₂ 損益量 (1-CO₂/年)} $ \times $ 100

全通統運転（回、冲縄、鳥地、地、山村地、山村地、二の守はい

交付対象設備・基材改革事の交付対象は、能の是身のに任5の方、地、量化対策に

のに（次一号参）
## 大規模改修時のエネルギー回収の高度化

6) 恒力回力の力の推力加、二一の基事例

恒力回力の力の推力加、二一の基事例

1: 空気比数比数

中中

### 2. 大規模改修時のエネルギー回収の高度化

## 工事前（现状） 烧却炉题引

### 3. 高效率亮电技术

#### 6.5 MPa. 450℃-410℃型水

### 4 MPa. 400℃模型求

### 3. 高功率亮電技術

## ごみ発電の位置付け

中国では、ごみ焼却炉は発電ブラントとして考える

発電効率UPが重要

ボイラの高温高圧化

スーパーヒータ材質の考え方

交換頻度上がるが、スーパーヒーター材質は安価なもの

材質：SA213-T12（STBA22相当）

### 3. 高效率免電技術

## 1 ) 高効率発電実積

处理量：900t/日（450t/日×2炉）

竣工：2005年12月

蒸気圧力：6.5MPa

蒸気温度：450℃

発電出力：23MW

水冷コンテンサ

## (弊社はスーカ・本行を供給)

中国広州市李坑こみ焼却工場（高温高压型ポイラ採用例）

### 3. 高功率充电技术

## 2 ) 発電設備に追加的に必要な初期費用の目安

【検討条件】 処理量 :300～400t/日

蒸気条件 :4MPa,400℃

【追加対象設備】

・蒸気タービン

・発電機

・低压蒸気コンデンサ

・復水系統タンク ポンプ

・電気・計装設備

・配管設備

## 【初期費用の目安】

タービン発電機容量kW当たり250千円程度（土建費用含まず）

### 4. 熱需要一体化による焼却熱回収利用技術

## 1 ) 烧却熟回收利用技術

ポイラ

蒸気

高压蒸気（約4MPa）

タービン発電

低压蒸気

(タービン抽気

<1MPa)

場内給湯・冷暖房

場外余熱利用施設

タービン排気

(約-80kPa,

約60℃)

ロードヒーティング(寒冷地)

場外余熱利用施設（ヒートボンブ使用）

場内給湯·暖房
## 熱需要一体化による焼却熱回収利用技術

2)余熱利用の種類と規模

### 4. 熱需要一体化による焼却熱回収利用技術

## 3 ) 技術的検討事項

タービン抽気，排気蒸気からの熱供給を想定（タービン捧気の使用が理想）

熱需要があれば供給は技術的に可能

媒体：温水，高温水，蒸气

供給方法：配管，蓄熱輸送

## 檢討事項

熱の需給バランス

→熱需要の変動幅，速度

→非常時の対応（緊急停止装置の設置等）→焼却施設停止時のパックアップ方法

→ 熱需要先と十分な協議が必要

## ①タービンの定格と実際の運転条件の乖離

常時部分負荷運転となり、発電効率が低下。

新設炉: タービン定格の最適化

既設炉: タービン改造(中間出力増加)

### 6. 高効率然回収の課題

## ②場内外余熱負荷が昼間に集中

### 5. 高効率熱回収の課題

## 4 ) プラント開発の技術的な課題に合わせて同時に解決すべき課題

## 3 ) 発電施設や熱エネルギ利用の付帯施設の設置運用上の課題

## ①施設の大規模化に伴う地域の合意形成

タービン発電量が低下し、買電が必要となる場合も有り。

地域の理解促進→リスクコミュニケーションの推進

昼夜の焼却負荷調整により.

施設情報の公開（維持管理状況等）

施設の電力収支の調整が可能

施設計画プロセスの透明性向上

## ②熱需要の開拓

民間工場との連携（熱を安価で売却）

低温排熱を電気として回収 → バイナリー発電の適用性検討

### 5. 高効率熟回収の課題

## 1 ) 立地条件によるエネルギー回収の制約

①受電電圧（特別高圧 or 高圧）

高圧受電の場合は発電量に制約有り。

電力会社との系統連係に係る協議結果の制約を受ける。

## ② 复水器型式（空冷 or 水冷）

### 5. 高効率熱回収の課題

水冷式を採用すれば，タービン捧気圧力を低減でき，発電効率を向上させることが可能であるが，冷却水の選択は立地条件の制約を受ける。（河川水 or 海水）

## ②低温撫熱の有効利用

冷却塔を設置する場合には、探算性の確認が必要。

## 2 ) 回収したエネルギーを最大限利用する上の課題

低压蒸気復水器の放熱が5割以上

## ①熱需要先の確保

$$ \cdot ロード \vdash 一 \overline{ テ \mathrm{ イ } グ } $$

【現時点の有効利用策】

熱需要一体化の試みは有効なるも，需要確保は困難

$$ \cdot ヒートボンブ $$
廃棄物焼却による

熱回収と発電技術に関する

ワークショップ

平成24年3月13日

### 1. こみ処理の変遷（～1980年代）

## ☑ 戰後～1980年代

## ·资源化

オイルショックを契機とした余熱利用、発電の開発

## ・ごみ蓋・賀の変化

高度成長に伴うごみ量の増加、高カロリー化→高温、酸性ガスによる腐食・損傷への対応

大気污染物質（硫黄酸化物、塩化水素、ばいじん等）の処理対応

## · 公害対応

経済性：最終処分まで含めた総合的な観点での経済的な運営管理

ダイオキシン類対策

・汚染物質の拡散防止

・最終処分負荷の低減

・地球温暖化防止

循環型社会の形成への対応

### 1. こみ処理の変遷（1990年代～現在）

1900年代～現在のニーズの変化

・最終処分場の延命化：不燃物の有効利用による最終処分量の最小化、掘り起しごみの再処理

## 最近のニーズ

周辺環境（大気・水）の汚染防止：有害物質の確実な除去

安定処理：ごみのカロリー変動への対応

CO₂排出量の低減：化石燃料使用量の最小化、エネルギーの有効活用

### 2. ガス化溶融施設の開発コンセプト～従来型単純焼却方式と比べて～

## 環境性

ダイオキシン類の総量削減

・溶融によるダイオキシン類の大幅削減

廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ

・燃焼温度の高温化によるダイオキシン類発生抑制

（排ガス中及び飛灰中ダイオキシン類濃度の低減）

3. 神銅の流動床式ガス化溶融施設の特長

溶融スラグ、金属類（溶融メタル又は未酸化金属類）の資源化による埋立処分量の削減・埋立対象物は、溶融飛灰のみ

低空気比(1.3～1.5)による排ガス発生量の削減

省エネルギー性

ごみのエネルギーを積極的に活用し溶融する。

·化石燃料の削減に伴うコスト及びCO_{2}削減

3. 神銅の流動床ガス化溶融炉の特長

2012/3/13

廃棄物焼却による熟回収と発電技術に関するワークショップ

2012/3/13

3. 神銅の流動床式ガス化溶融施設の特長
廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ

廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ

2012/3/13

2012/3/13

合意形成のための二律背反の課題

迷惑施設を払拭する外観

### 6. 蓄熱輸送システム

工場等から排出される中・低温域の廃熱の未エネルギーを有効利用。

● 廃熱を蓄えた蓄熱装置をトラック等で遠隔地の熱需要先に輸送。

## 蓄熱輸送システムの概念图
### 6. 蓄熱输送システム

### 9. スクリュ式小型蒸気発電機の一例

### 6. 蓄熱輸送システム

● 潜熱蓄熱材の相変化(固体→液体)における融解潜熱を利用して蓄熱する。

$ Q_{t}=Q_{s} $ （顕熱：固体）+Q_{pc}（潛熱）+Q_{I}（顕熱：液体）

潜熱蓄熱は蓄熱密度が大きく、装置をコンパクトにできる。

● 潜熱蓄熱材の種類に応じて使用温度条件が決まる。

廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ

2012/3/13

廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ

2012/3/13

### 8. バイナリー発電システムの一例

### 9. スクリュ式小型蒸気発電機の一例

### 9. スクリュ式小型蒸気発電機の一例

## 高効率、ワイドレンジ
## ごみ焼却施設における エネルギー回収 〜廃棄物焼却による熱回収と発電技術に関するワークショップ〜

平成24年3月13日

1. はじめに

2. 高効率発電技術の事例紹介

3. 熱回収技術の事例紹介

4. エネルギー回収の向上に向けた今後の課題

5. まとめ

カワサキ・アドバンストストーカシステム

## 並行流焼却炉

## 高効率発電技術の事例紹介

## 高効率発電 ポイラ技術

## 高効率発電 蒸気タービン技術
事例（1）岸和田市貝塚市クリーンセンター

岸和田市貝塚市クリーンセンター

177t/24h×3炉 + 36t/24h×2炉（溶融）

ストーカー電気式灰溶融方式

発電出力 12,000 kW、発電効率 16.7%

2007.3竣工

事例（2）大牟田リサイクル発電所

大牟田リサイクル発電所

315t/24h×1炉

循環流動床方式

発電出力 20,600 kW 発電効率 30.88%

2002.12竣工

## 事例（1）岸和田市貝塚市クリーンセンター

## カワサキ・アドバンストストーカシステムの採用

事例（3）千葉市新港クリーンエネルギーセンター

千葉市新港リーンエネルギーセンター

135t/24h×3炉 + 36t/24h×2炉(溶融)

ストーカナ(電気式)灰溶融方式

発電出力 12,150kW(蒸気タービン)

+4,500kW×2基(ガスタービン)

発電効率26.5%

2002.12竣工

## 事例（3）千葉市新港クリーンエネルギーセンター

## ガスタービン複合発電システムの採用

## 事例（2）大牟田リサイクル発電所

## 内部循環流動床炉方式の採用

RDF(Refuse Derived Fuel): ごみ固形化燃料を焼却することにより高効率発電を実施。

ボイラ蒸気条件

7.85MPa × 500℃

発電効率

30.88%

①層内伝熱管をHCI濃度の低い収熱セルに配置し、高温腐食防止

②収熱セルの砂の流動を抑え、伝熱管の磨耗防止

## 事例（4）防府市クリーンセンター

防府市クリーンセンター

75t/24h×2炉 + 25.75t/24h×2基(バイオ)

ストーカナーイオガス化方式

発電出力 3,600kW（蒸気タービン）

発電効率23.5%（基準ごみ時）

2014.3竣工予定（建設中）

事例（4）防府市クリーンセンター

ごみの選別、焼却、バイオガス化を組み合わせた複合システムの採用
## 熱回收技術の事例紹介

## CKKシステム（CONCH KAWASAKIKILN SYSTEM）

既存のセメントキルンを活用した廃棄物処理システム

ごみ焼却技術とセメントプラント技術の融合

## CKKシステム <セメント製造プロセス>

## 事例（5）中国／铜陵市

ごみ中の有害物質は、セメント製造工程で無害化。排熱はボイラで回収後、蒸気タービンで発電

## 運転状況

事例（5）中国／銅陵市

·ごみ処理(2010年4月より開始)

平均処理量 244 t/d

(2010年4月～2011年5月)

·汚泥処理(2011年9月より開始)

混焼率 約20%

## CKKシステム <ごみ焼却プロセス>

2011年11月末累積処理量約14万トン

ごみは貯留、均一化、供給後に焼却（ガス化）

CKKシステムの採用の効果

①セメント製造工程の石炭使用量

3～5%削減

②CO_{2}排出量 年間約12万トン削減

(ごみの直接埋立中止も考慮)

熱分解ガスは燃料として、灰分は原料としてセメント製造工程へ投入

## エネルギー回収の向上に向けた 今後の課題

エネルギー回収の向上に向けた基本的な考え方
## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（1/6）

26

発電コストに対応した買取価格が望まれる。

## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（2/6）

27

場内余熱利用の現状は施設内の給湯、暖房、冷房、排ガス加熱、等

規 模(t/日)	50未満	50以上
100未満	100以上
200未満	200以上	合 計	制合(%)
(合計÷998×100)
利 用 例
砲湯	141	140	170	210	661	66.2
砲勞	55	93	146	194	488	48.9
冷勞	7	7	19	85	118	11.8
排ガス加熱	13	8	16	29	66	6.6
ロードヒーティング、砲雪	3	3	7	4	17	1.7
汚泥乾漉	1	1	2	3	7	0.7
調引洗攝脈勅用蒸気タービン	0	0	4	0	4	0.4
その権	0	1	1	4	6	0.6

組合とは、各々の組合の合計が、企業設(998施設)に占める組合を表している。

(ニヨタ総却余熱有効利用促進市町村等連結議会 平成6年1月11日～平成6年3月31日の調査による)

出典：(社)全国都市清掃会譜（財）廃棄物研究財団ごみ処理施設整備の計画・設計要領

場内余熱利用の必要熱量の増大は見込みにくい。

## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（3/6）

場外余熱利用の現状は、福祉施設、温水プール、等

出典：(社)全国都市清掃会謙（財）廃棄物研究財団ごみ処理施設整備の計画・設計要領

28

従来の場外余熱利用施設では必要熱量が多くない。住民に求められる施設でなければならない。

## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（4/6）

製 輔(t/24h)	50未満	50以上100未満	100以上200未満	200以上	合 計	組合(%) (合計÷998×100)
料 用 例
隔軽施設	10	17	31	51	109	10.9
温水プール	0	2	18	80	100	10.0
保費施設	3	5	8	22	38	3.8
地区集団所、コミュニティセンター	1	5	9	13	28	2.8
下水污泥処理施設	0	0	5	16	21	2.1
組みなど	0	1	5	11	17	1.7
スポーツ風幹施設	1	1	2	13	17	1.7
浴場	1	3	4	2	10	1.0
地域設備、機房	2	1	1	4	8	0.8
文化財施設	0	0	0	6	6	0.6
その他	0	3	4	14	21	2.1

29

日本では地域熱供給の普及率が低い。

また、発電・ごみ排熱の利用量の割合も低い。

国名	普及率	年間熱供給量	導管ネットワーク長	発電-コタ排熱割合
デンマーク	58.0%	112PJ	23,500km	88.0%
フィランド	48.0%	97PJ	7,900km	75.3%
スウェーデン	45.0%	173PJ	12,000km	39.0%
オーストリア	14.5%	42PJ	2,646km	85.0%
ドイツ	12.0%	331PJ	19,000km	83.5%
韓国	8.0%	35PJ	1,300km	84.0%
フランス	3.5%	80PJ	2,900km	42.0%
アメリカ	3.0%	1,183PJ	19,000km	26.0%
オランダ	3.0%	18PJ	2,415km	91.0%
日本	1.2%	20PJ	240km	15.0%

(注)1PJ(ペタジュール)=1015J、1kcal=4.186kJ

普及率(%)=地域熟供給量(需要端)/国全体の熟需要量×100

(出所)平成14年度経済産業省委託調査を起止に作成

エネルギー回収向上に向けた技術的課題（1/2）

出典:エネルギー白書2009

ごみ焼却施設と地域熱供給の組み合わせの可能性。

エネルギー回収の向上に向けた技術的課題（2/2）

25

## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（5/6）

30

地域熱供給を行っているごみ焼却施設は国内で6施設。

住宅、オフィス、商業、学校、公共施設、等へ供給している。

自治体名	工場名	都道府県	竣工時期
札幌市	札幌市駒岡清掃工場	北海道	1985. 11
印西地区環境整備事業組合	印西	千葉県	1986. 3
東京二十三区一部組合	光が丘清掃工場	東京都	1983. 9
東京二十三区一部組合	有明清掃工場	東京都	1994. 7
東京二十三区一部組合	品川清掃工場	東京都	2006. 3
大阪市	森ノ宮工場	大阪府	1969. 2

出典: 社団法人 日本機械工業連合会・社団法人 産業と環境の会

平成21年度 廃棄物分野における温暖化対策に関する動向等調査報告書

ごみ焼却施設の街づくりへの活用

## エネルギー回収の向上に向けた社会的課題（6/6）

31

## ごみ焼却施設の地域熱供給への活用

地域冷暖房施設が清掃工場の近傍にある38地区を想定。

事業成立条件である熱密度80GJ/年mを満足するのは13地区。

熱需要を2倍にすれば20地区が事業として成立するようになる。

出典: 高岡昌輝 低炭素社会における廃棄物焼却とエネルギー回収のあり方

(平成23年度 廃棄物資源循理学会主催シンポジウム 低炭素化社会をめざす廃棄物からのエネルギー回収)

平成22年度 清掃工場排熱活用による都市の熱環境改善実地基礎調査（環境省）の成果の一部の報告

ごみ焼却施設の近傍に地域熱供給先があることが必要。

安全・安心の施設であることが不可欠。
1. ごみ焼却施設のエネルギーとしては、「電気」と「熱」がある。

2. 高効率発電を追求し、外部へ供給できる「電気」を増やす。発電コストに対応した買取価格が望まれる。

3. エネルギー回収の向上のためには「熱」の利用が不可欠である。効率的な熱回収技術を確立する。ごみ焼却施設の近くに、大規模な熱利用先（工場、地域熱供給、等）の確保が望まれる。
【3K122017】エタノール発酵糸状菌を活用した製紙廃棄物からの効率的バイオエタノール製造法の開発（H24～H25；累計交付額 32,776 千円）

星野 一宏（富山大学）

### 1. 研究開発目的

日本国内において、製紙事業所の製紙で年間550万トンのペーパースラッジ（PS）と呼ばれる製紙汚泥が発生する。PSは50％以上の水分を含んでおり、焼却処理以外に有効な利用方法はなく、大半は焼却され、生成した灰の一部はセメント原料などとして再利用する以外、大半は埋め立てられている。さらに、この燃焼処理は、わが国の多量CO $ _{2} $ 発生の原因となっている。このような背景から、PSを省エネルギー的にエネルギー資源へ変換する技術開発が求められている。そこで、この産業廃棄物からエタノールを生産させることを目的として、非発酵糖であるペントースを高収率に発酵でき、さらに、多様なセルロース分解酵素を分泌する野生のエタノール発酵糸状菌を利活用して、PSからエタノールを製造するための技術開発を行うことを最終目的した。具体的には、①実現場である製紙工場から排出されるPS中の糖質、有機成分、無機成分を分析し、PS発生源の相違による成分分布を明らかにする。②PS中の糖質成分の結果を踏まえて、効率よく発酵糖へ変換させるための加水分解酵素の最適化を行う。③PS中に含まれる発酵阻害物質（リグニン、無機成分など）のエタノール発酵糸状菌への影響を検討する。さらに、④最適化した加水分解酵素とエタノール発酵糸状菌を組み合わせた同時糖化発酵プロセスにより、直接PSからエタノールを生産させることを検討する。

## 2 ．本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

本研究開発において製紙廃棄物である PS からエタノールを効率良く製造させるために、PS から夾雑物質などを除去し、セルロース繊維を抽出する前処理法、新規なエタノール発酵糸状菌、及び処理 PS から直接エタノールを生産する同時糖化発酵（SSF）システムを開発した。開発したアルカリ-酸処理法は、PS 中に含まれる Ca などの無機成分と界面活性剤などを簡便に分離・除去でき、セルロース繊維を高度濃度できる優れた方法で、科学的に価値の高い。さらに、接合菌 Mucor 野生株ライブラリーから PS に対してエタノール発酵に優れた菌株の選別を実施し、M. circinelloides 株を見出すともに、イオンビーム変異法を実施し、40℃でエタノール発酵が可能な高温発酵株の取得に成功した。本菌株は、セルラーゼの分泌能、かつ 40℃でのエタノール発酵能を有する"Only-one"の菌株で有り、セルロース系バイオマスからのエタノール生産に適応できる科学的・実用的価値のありカルタヘナ法に抵触しない菌株である。さらに、アルカリ-酸処理最終 PS に対して本変異株と酵素ブレンド剤を組み合わせた SSF により、処理最終 PS から直接 32.5 g/L のエタノールを生産でき、本システムの有用性が示された。
## (2) 得られた成果の実用化

本研究開発で得られた成果を製紙廃棄物である PS からエタノール発酵糸状菌を活用し同時糖化発酵（SSF）によりバイオエタノールを製造させるために、現在、エタノール発酵糸状菌の発酵温度の上昇とセルラーゼの分泌能の向上を図るとともに、平成27年末を目標に某製紙会社事業所内に、PS 前処理装置や $ 10m^{3} $ の発酵槽などを備えたベンチスケールのエタノール製造装置を建設し実用化試験を実施する。本実用化試験におけるエタノール製造コストの目標は¥40/L-ethanol として、装置操作、PS 処理能力、エタノール製造量や経済性を検証する。さらに、この実証試験の成果により、平成32年度末を目標に、200 $ m^{3} $ 発酵槽3基からなるエタノール製造装置を立ち上げ、年間32,400 tの湿潤最終処理から約3,700 kLのエタノール製造を目指す計画である。

## (3) 社会への貢献の見込み

近年、地球温暖化対策、原油の高騰化、電力の安定化供給等の問題を解決するための方策として、未利用再生可能バイオマス資源を開拓し、継続的にエネルギーを生産させることが求められている。製紙製造業界では、製造工程で多量の汚泥が発生し、この処理工程に多大な化石燃料を消費するとともに、炭酸ガスの発生など環境を多大に害していることが古くより指摘されており、その改善方法の確立が求められていた。ペーパースラッジから効率的にバイオエタノールを製造させることにより、先の重大な問題点を改善する方策を提案しており、産業廃棄物の削減、新規エネルギー資源の確保・製造、CO₂ガスの発生抑制など多方面で社会貢献でき、10年先を見据えた究極の資源利用効率化社会の実現を達成させるための有益なできる技術開発である。

### 3. 委員の指摘及び提言概要

有用な微生物探索に成功し、これを用いたプロセスを作り出しているが、複雑なバイオマス廃棄物の何を制御してこの結果が出ているのか、明確になっていない。実用化に向けては、コスト的にエタノール生産が適用を考えているバイオマスの活用に利用できるかどうか詰めて欲しいところではあるが、やはりアルコール生産のコストの壁は高く、実用化への道のりは遠い。

### 4. 評点

総合評点：B